CN108484368A - 一种利用乙醇胺从煤焦油中提取酚类化合物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用乙醇胺从煤焦油中提取酚类化合物的方法，具体步骤为：(1)蒸馏处理煤焦油或煤液化油，切取170‑230℃的馏分；(2)将萃取剂与上述酚油馏分段混合后分层；(3)分离收集含有酚类化合物的酚油下层；(4)对酚油上层进行多级萃取，将萃取以后的酚油层与上述酚油下层混合；(5)通过精馏分离上述萃取剂‑酚溶液，回收萃取剂、循环利用，并分离得到粗酚。与现有的技术(碱洗法)相比，本发明提供的一种从煤焦油中提取酚类化合物的方法，避免使用酸碱，有利于保护环境，并且萃取剂可以回收利用，节约原料，最重要的是这种方法可以达到和碱洗法相同的提取率和纯度。
Description
技术领域
本发明属于煤化工废水以及资源化技术领域，涉及一种从煤焦油中提取酚类化合物的 方法
背景技术
煤化工废水、煤液化油以及煤焦油中含有较多的酚类化合物，酚类化合物是芳香族有 机化合物，其主要特征是具有刺激性气味，它们是化学工业中的重要原料，用于生产双酚A， 酚醛树脂，工程塑料和合成纤维，此外，酚类化合物可以增加煤焦油加氢中用于生产燃料油 的氢消耗，因此，从煤焦油中分离酚类化合物不仅可以拓宽煤焦油以及煤化工废水的综合利 用途径，还可以降低后续加氢过程的氢耗，提高经济性，增强企业的竞争力。
从煤焦油中分离酚类化合物的传统方法采用碱洗法。该方法利用酸碱中和原理将酚类 化合物从煤焦油中分离出来，经酸洗将酚类化合物还原成油相分离。虽然该方法具有较高的 萃取率，但通常会产生大量含酚的碱渣，对环境造成很大的污染。
随着新型煤化工的快速发展和日益严格的环保要求，较为成熟的碱洗法提酚变得越来 越不适应行业的发展。迫切需要一种新的脱酚工艺的诞生，既避免酸和碱的使用，又尽可能 的提高酚类的提取率和纯度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从煤焦油中提取酚类化合物的方法，本发明对环境污染 少，原料可以回收利用，酚类化合物的提取率可以达到90％。本发明的技术方案如下：
一种从煤焦油中提取酚类化合物的方法，具体步骤为：
(1)量取20g的中低温煤焦油于分液漏斗中，然后向烧瓶中加入40g的乙醇胺，在55℃下水浴加热，搅拌30分钟；
(2)将步骤(1)中获得的混合液(乙醇胺和酚油馏分)静置1小时后使混合液分成两相，将下层萃取相转移至三口烧瓶中，然后将上层萃余相进行多级萃取，将萃取物与第一次萃取 的酚油馏分混合在一起。
(3)通过精馏的方式分离步骤(2)中下层萃取相中的萃取剂和酚类化合物，以获得能重复 利用的乙醇胺和粗酚。
经检测，乙醇胺对煤焦油中酚类化合物的提取率可达80-95％。
根据本发明的从煤化工废水、煤液化油或煤焦油中提取酚类化合物的方法，将煤焦油 原料进行蒸馏分离，以切取获得170～230℃的馏分，然后以分馏获得的酚油馏分为原料，选 用乙醇胺作为萃取剂，对酚油馏分进行萃取提酚，萃取后收集到含有酚类化合物和少量中性 夹带物的萃取层，再利用萃取剂对萃余层进行萃取，通过分层收集萃取物，将萃取物与第一 次萃取以后的酚类化合物混合在一起，然后通过精馏分离，塔顶得到可回收利用的萃取剂， 塔釜收集到含有少量中性夹带物的酚类化合物，最终获得粗酚产品。
根据本发明的方法，其中，在步骤(1)中，优选乙醇胺作为萃取剂，然后与上述原料油目标馏分段以0.2:1～10:1的质量比混合，优选1:1～4:1的质量比混合，在10～80℃下充 分搅拌，优选40～70℃下充分搅拌，搅拌时间3～60分钟，优选15-30分钟，使其充分混合后分层。
根据本发明的方法，其中，在步骤(1)中主要目的是切取170～230℃馏分段的酚类化合物，主要是这段馏分是低温煤焦油中酚类化合物含量最多的馏分段，采用萃取剂对这一 馏分段进行处理，可以降低萃取剂的用量，采用的萃取剂为乙醇胺，主要考虑到乙醇胺具有 特征官能团，可与酚类化合物的羟基形成酸碱配位，萃取剂在萃取溶解酚类化合物之后，通 过蒸馏的方式可以实现回收，萃取剂回收率可以达到99％。
根据本发明的一实施例的从煤焦油中提取酚类化合物的主要方法包括以下步骤：
1.原料处理
对煤焦油或煤化工废水进行馏分切取,通过常压蒸馏切取170～230℃馏分段，若是煤 焦油则需注意前期脱水过程,此馏分段包含几乎全部的酚类化合物,有效富集了酚类化合物。
2.主要工艺流程如图1所示
切取酚油馏分通过塔的中下部进入萃取塔内，然后萃取剂从塔上端注入，原料与萃取剂 在萃取塔内经过3-4级逆流接触,进行酚类化合物的分离。
酚油馏分和萃取剂混合液从萃取塔底部分离，然后进入精馏塔中部，常压精馏塔塔 顶馏分经过冷凝后，进入分液罐内，经过泵返回到萃取塔循环利用，精馏塔塔底馏分经过处 理得到粗酚。
本发明提供一种从煤焦油中提取酚类化合物的方法,该方法避免了使用酸碱,不影响 后续加工过程,且保证了较高的酚类提取率和纯度。
附图说明
图1为根据本发明的方法的从煤焦油中萃取酚类化合物的流程图。
符号说明：E1：萃取塔；V1：储液罐；T1：精馏塔
具体实施方式
实施例1从低温煤焦油中提取酚类化合物
原料取自河北龙成煤综合利用有限公司
将170～230℃馏分段的煤焦油进行酚含量测定(双球计量法)，其测定结果见表1：
表1：煤焦油中酚含量结果
在实验室内，将20g的萃取剂(乙醇胺)加入到分液漏斗中，然后加入10g的酚油，在50℃下反应30分钟，静置分层，将得到的下层液取出，上层液经过多级萃取，将萃取物 与下层液混合在一起作为酚油和萃取剂的混合液，置于三口烧瓶中，然后通过蒸馏的方式蒸出乙醇胺，得到19g的乙醇胺，然后下层酚油通过GC-MS分析，定性定量分析了其中主要 的酚类化合物，其具体组成见表2。
表2煤直接液化油中酚类化合物分析结果
从气质报告中分析可以得到，乙醇胺萃取低温煤焦油中的酚类化合物一共可以的得 到27中酚，其中含量最高的几种化合物分别为苯酚，甲酚，二甲酚等低级酚。
运用本发明所提供的方法,得出的酚化合物的综合提取率为87％。
实施例2从低温煤焦油中提取酚类化合物
原料取自河北龙成煤综合利用有限公司
将170～230℃馏分段的煤焦油进行酚含量测定(双球计量法)，其测定结果见表1：
表1：煤焦油中酚含量结果
在实验室内，将30g的萃取剂(乙醇胺)加入到分液漏斗中，然后加入
10g的酚油，在60℃下反应40min，静置分层，将得到的下层液取出，上层液经过多级萃取， 将萃取物与下层液混合在一起作为酚油和萃取剂的混合液，置于三口烧瓶中，然后通过蒸馏 的方式蒸出乙醇胺，得到29g的乙醇胺，然后下层酚油通过GC/MS分析，定性定量分析了其 中主要的酚类化合物，其具体组成见表3。
从气质报告中分析可以得到，乙醇胺萃取低温煤焦油中的酚类化合物一共可以的得 到27中酚，其中含量最高的几种化合物分别为苯酚，甲酚，二甲酚等低级酚。
运用本发明所提供的方法,得出的酚化合物的综合提取率为89％。
实施例3从低温煤焦油中提取酚类化合物
原料取自河北龙成煤综合利用有限公司
将170～230℃馏分段的煤焦油进行酚含量测定(双球计量法)，其测定结果见表1：
表1：煤焦油中酚含量结果
在实验室内，将50g的萃取剂(乙醇胺)加入到分液漏斗中，然后加入
10g的酚油，在65℃下反应60min，静置分层，将得到的下层液取出，上层液经过多级萃取， 将萃取物与下层液混合在一起作为酚油和萃取剂的混合液，置于三口烧瓶中，然后通过蒸馏 的方式蒸出乙醇胺，得到49g的乙醇胺，然后下层酚油通过GC/MS分析，定性定量分析了其 中主要的酚类化合物，其具体组成见表3。
从气质报告中分析可以得到，乙醇胺萃取低温煤焦油中的酚类化合物一共可以的得 到27中酚，其中含量最高的几种化合物分别为苯酚，甲酚，二甲酚等低级酚。
运用本发明所提供的方法,得出的酚化合物的综合提取率为90％。
Claims (5)
1.一种利用乙醇胺从煤焦油中提取酚类化合物的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)蒸馏处理煤焦油和煤液化油，切取170-230℃的馏分段；
(2)将乙醇胺作为萃取剂，与上述酚油馏分段以0.2:1～10:1的质量比例混合，在10～80℃下充分搅拌，混合后分层；
(3)分离并收集含有酚类化合物的萃取剂层；
(4)将萃余层采用萃取剂多级萃取，并将多次萃取的酚油层与第一次混合，得到萃取剂和酚油的混合物；
(5)通过精馏分离上述萃取剂-酚溶液，回收萃取剂、循环利用，并分离得到粗酚。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中,切取170-230℃的酚油馏分。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，以乙醇胺作为萃取剂，萃取剂与酚油馏分段以0.2:1～10:1质量比例混合，在10～80℃下充分搅拌3～60分钟。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，采用单级或多级萃取，萃取温度在10～80℃。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(5)中，采用精馏的方式回收利用萃取剂。
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